تفاوت سرم جنین گاوی FBS با سرم گاوی بالغ Bovine Serum

سرم یکی از مکمل‌های حیاتی در سامانه‌های کشت سلولی به شمار می‌رود که مجموعه‌ای از فاکتورهای رشد، هورمون‌ها، پروتئین‌های حامل و ریزمغذی‌ها را فراهم کرده و از تکثیر، بقای سلول‌ها و عملکرد مناسب آن‌ها پشتیبانی می‌نماید. در میان انواع مختلف سرم‌ها، سرم جنینی گاوی (FBS) بیشترین کاربرد را دارد، چرا که ترکیب غنی آن توانایی حمایت از انواع مختلف رده‌های سلولی را داراست. سرم جنین گاوی نسبت به سرم گاوی بالغ یا بوین سرم، سطوح پایین‌تری از آنتی‌بادی‌ها و ایمونوگلوبولین‌ها دارد که احتمال بروز واکنش‌های ایمنی ناخواسته در محیط کشت را کاهش داده و آن را برای سلول‌های حساس، بسیار مناسب می‌سازد [1].

با این حال، علیرغم مزایای یادشده، FBS نیز خالی از ایراد نیست. مشکلاتی مانند تغییرپذیری بین بچ‌ها، خطر آلودگی و مسائل اخلاقی مربوط به جمع‌آوری آن، پژوهشگران و تولیدکنندگان دارویی را بر آن داشته تا به دنبال جایگزین‌هایی باشند.

نقش سرم در کشت سلولی

سرم مثل مکملی چندمنظوره عمل کرده و با جابه‌جایی مولکول‌های کوچک و بزرگ، به کاهش استرس‌های محیطی و اکسیداتیو کمک کرده و فاکتورهایی را تأمین می‌نماید که سیگنال‌دهی سلولی، متابولیسم و یکپارچگی غشای سلولی را تنظیم می‌کنند. اجزای اصلی سرم مانند آلبومین، لیپیدها، عوامل چسبندگی، هورمون‌ها و طیفی از فاکتورهای رشد در کنار هم محیطی را ایجاد می‌کنند که امکان بقا و عملکرد سلول‌ها در خارج از بافت مادری‌شان را فراهم می‌سازد. مروری بر ترکیب و نقش‌های بیولوژیک سرم جنین گاوی نشان می‌دهد که کارایی آن به‌سبب این مجموعه پیچیده است [2].

اجزای اصلی سرم جنینی گاوی (FBS)

FBS مکمل بیولوژیک پیچیده‌ایست که برای حمایت از انواع مختلف سلول‌ها ضروری است. اجزای اصلی آن شامل موارد زیر هستند:

• فاکتورهای رشد و مولکول‌های چسبنده، مانند فاکتور رشد فیبروبلاست (FGF) و فاکتور رشد مشتق از پلاکت (PDGF) که تکثیر، بقا و چسبندگی سلول‌ها را تحریک می‌کنند [3].
• پروتئین‌های حامل، شامل آلبومین سرم گاوی (BSA)، ترانسفرین و فتوئین که مواد مغذی، اسیدهای چرب، یون‌های فلزی و هورمون‌ها را تثبیت و حمل می‌کنند. علاوه بر این، این پروتئین‌ها به حفظ تعادل اسمزی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی کمک می‌کنند.
• هورمون‌ها و مواد مغذی، شامل انسولین، کورتیکواستروئیدها، هورمون‌های تیروئیدی، اسیدهای آمینه، ویتامین‌ها و لیپیدها که فعالیت متابولیک و رشد سلول‌ها را تأمین می‌کنند [4].

مزایای سرم جنین گاوی FBS

• سازگاری گسترده و پشتیبانی قوی برای انواع سلول‌های پستانداران، از جمله سلول‌های استرومال مزانشیمی.
• سطح پایین ایمونوگلوبولین‌ها که احتمال بروز اثرات ایمنی ناخواسته در سلول‌های حساس را کاهش می‌دهد و آن را برای سلول‌های حساس، تحقیقات آزمایشگاهی و مطالعات اولیه بسیار مناسب می‌سازد.

محدودیت‌های سرم جنین گاوی FBS

• ترکیب نامشخص و متغیر با تفاوت بین بچ‌ها که به عوامل فصلی، جغرافیایی و فرایندهای تولید وابسته است و قابلیت تکرار آزمایش‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد [5].
• مسائل اخلاقی، زیرا جمع‌آوری خون جنین‌های گاوی با دغدغه‌های رفاه حیوانات همراه است. میلیون‌ها جنین گاوی سالانه برای تأمین FBS استفاده می‌شوند [6].

مزایا و دلایل استفاده از Bovine Serum در داروسازی به جای FBS

سرم جنین گاوی همچنان در پژوهش‌های پایه گزینه استانداردی به شمار می‌رود، زیرا ترکیب غنی از فاکتورهای رشد و مواد مغذی آن، به خوبی از تکثیر سلول‌ها پشتیبانی می‌کند. با این حال، در برخی کاربردهای دارویی و فرایندهای آزمایشگاهی خاص، به‌جای FBS یا همراه با آن، از سرم گاوی بالغ (Bovine Serum یا BS) استفاده می‌شود. چراکه در تولیدات دارویی، کنترل دقیق‌تر بر مواد اولیه و ثبات عملکرد اهمیت بالایی دارد [7].

بوین سرم Bovine Serum که از گاوهای بالغ استخراج می‌شود، دارای ترکیبی پایدار و قابل پیش‌بینی است که سطوح پایین‌تری از فاکتورهای رشد و هورمون‌های تولیدمثلی داشته و در کاربردهایی با حداقل مداخله بیولوژیکی، مزیت محسوب می‌شود. باوجود اینکه سطح ایمونوگلوبولین آن بالاتر است، در تولید صنعتی و کاربردهای بالینی با سلول‌های حساس، می‌توان آن با مدیریت مناسب استفاده کرد [8].

علاوه بر این، Bovine Serum از نظر تطابق با الزامات نظارتی و قابلیت ردیابی در فرایندهای تولید صنعتی با مقیاس بزرگ ترجیح داده شده و می‌تواند گزینه‌ای قابل‌اطمینان برای کاربردهای دارویی و صنعتی با نیازهای کیفی بالا باشد [9].

جدول مقایسه‌ سرم جنین گاوی و سرم گاوی بالغ

جدول زیر به درک بهتر تفاوت‌های میان این دو سرم کمک می‌کند:

در مجموع، انتخاب بین سرم FBS و Bovine Serum تأثیر قابل‌توجهی بر نتایج کشت سلولی دارد، به‌ویژه در کاربردهای دارویی و بیوتکنولوژیک. FBS به دلیل ترکیب غنی از فاکتورهای رشد، هورمون‌ها و مواد مغذی، بسیار مؤثر در حمایت از تکثیر و نگهداری انواع سلول‌ها است و برای سلول‌های حساس و تحقیقات پایه گزینه‌ای استاندارد محسوب می‌شود. با این حال، استفاده از آن اغلب با مسائل اخلاقی، تغییرپذیری بین بچ‌ها و چالش‌های نظارتی همراه است [10].

در مقابل، Bovine Serum جایگزینی پایدارتر با ثبات عملکرد بالا ارائه می‌دهد. این سرم دارای سطوح پایین‌تر فاکتورهای رشد است و به دلیل ترکیب پایدار و قابل پیش‌بینی‌اش، در کاربردهایی که به کمترین مداخله بیولوژیک نیاز دارند، مزیت محسوب می‌شود. هرچند سطح ایمونوگلوبولین آن بالاتر است و برای سلول‌های بسیار حساس باید با احتیاط استفاده شود، مطالعات نشان داده‌اند که Bovine Serum می‌تواند رشد و تمایز برخی خطوط سلولی را به‌طور مؤثر حمایت کند و گزینه‌ای مناسب برای تولیدات صنعتی و کاربردهای بالینی باشد.

در نهایت، انتخاب بین FBS و  Bovine Serumباید بر اساس اهداف تحقیقاتی مورد نظر، ملاحظات اخلاقی و الزامات نظارتی انجام شود. هر کدام از این سرم‌ها کاربردها و مزایای خاص خود را دارند و می‌توانند بسته به نوع پروژه، شرایط آزمایشگاهی و تصمیم کارشناسان مفید واقع شوند.